JP2712620B2

JP2712620B2 - 脱水洗濯機

Info

Publication number: JP2712620B2
Application number: JP1235013A
Authority: JP
Inventors: 敦志松尾
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1989-09-11
Filing date: 1989-09-11
Publication date: 1998-02-16
Anticipated expiration: 2013-02-16
Also published as: JPH0397494A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、一般家庭において使用される脱水洗濯機に
関し、特にその脱水時の振動低減に関するものである。

従来の技術従来の脱水洗濯機の構成は、第９図に示すとおり、外
装体１の内部に、洗濯兼脱水槽２が設けられ、前記洗濯
兼脱水槽２の内底面には、衣類等を撹拌するための撹拌
翼３が、そして外周部には外槽４が設けられている。

一方前記外槽４は、吊り棒５及びサスペンション６に
より、前記外装体１に弾性的に吊りさげられており、ま
た前記外槽４の下方には、撹拌翼３もしくは洗濯兼脱水
槽２のいずれかと連結されるクラッチ機能と減速機能を
有したメカケース７が固定されており、このメカケース
７にモータ８からの回転を、小プーリ9,Vベルト10,大プ
ーリ11を介して伝達することにより、撹拌翼３もしくは
洗濯兼脱水槽２を回転させることにより、洗濯・脱水動
作を行っている。第９図において、12は安全スイッチで
ある。

発明が解決しようとする課題しかしながら、前記従来の構成では、洗濯終了から排
水工程をへて、脱水工程を開始する際に、洗濯時に生じ
た衣類等のからみ，よじれ等により衣類のかたよりが生
じた場合、脱水の起動時及び定常回転時に洗濯兼脱水槽
２及び外槽４に大きな振動が生じ、この振動が外装体１
に伝達され騒音の要因になるとともに、メカケース７等
の機構部品の耐久寿命も短かくなる。特に起動時の振動
においては、外槽４が外装体１に衝突しより大きな騒音
源となる割合は非常に高く、安全スイッチ12等を設けて
いるが、この検知手段では、外槽４の振動が大きくなり
安全スイッチ12が作動する範囲に至らないと検知でき
ず、場合によっては、この検知は外槽４が外装体１に衝
突した後に実施されることもあった。また安全スイッチ
12が動作した場合、再度給水し、洗濯行程を実施するた
め、水と時間が無駄になる課題をも有していた。

このような従来の課題を解決するために、たとえば特
公昭51-26748号公報に示される発明のように、洗濯動作
の終了後、排水工程に移る前に、撹拌翼３をこきざみに
反転させて、その反転を数秒間実施することにより衣類
のかたよりを補正し、脱水回転時の振動を低減させると
いう機能は考えられているが、この発明は衣類のかたよ
りを修正することには効果を有するが、実際のかたより
状態を検知しているわけではないため、かたよりが大き
い場合にはあまり効果がなく、また逆にかたよりの小さ
い場合においては逆の効果が生じてしまう等の課題も有
していた。

本発明は上記課題に鑑み、脱水起動時及び定常回転時
の振動の源である衣類のかたより状態を直接検知するこ
とにより、脱水振動の低減を図った脱水洗濯機を提供す
ることを第１の目的とする。

第２の目的は衣類のかたよりの補正工程実施の際の効
率を向上させることにある。

第３の目的は外槽の定位置の基準値の精度を向上させ
ることにある。

第４の目的は最適な布のバランス状態で脱水工程を開
始することにある。

課題を解決するための手段上記第１の目的を達成するために、本発明の第１の技
術的手段は外装体に、複数個のサスペンションを含む吊
り棒により防振支持された外槽と、前記外槽内に回転自
在に配した洗濯兼脱水槽と、前記洗濯兼脱水槽の内底部
に回転自在に配した撹拌翼と、前記撹拌翼もしくは洗濯
兼脱水槽を回転させるモータと、外槽の位置検知手段
と、外槽の定位置を基準値データとして記録する記録手
段と、脱水洗濯機のモータ等の各負荷を制御して洗濯動
作を実行する制御手段と、位置検知により得られたデー
タと記録手段のデータとを比較する比較手段とを備え、
前記比較手段は前記制御手段からの位置検知開始信号を
受けて位置検知手段により得られたデータと、記録手段
のデータとを比較し、この両者の差のデータが、あらか
じめ定められた範囲の内か外かを判断して洗濯兼脱水槽
内の衣類のアンバランス状態を判断する構成である。

上記第２の目的を達成するための本発明の第２の技術
手段は、制御手段が、撹拌終了後から排水前までに位置
検知開始信号を出力する構成としたものである。

上記第３の目的を達成するための本発明の第３の技術
的手段は、記憶手段が、洗濯作業もしくはすすぎ作業の
開始直前の位置検知手段からのデータを複数個記憶し、
複数のデータを平均化して基準値データとする構成であ
る。

上記第４の目的を達成するための本発明の第４の技術
手段は、制御手段が、比較手段からのアンバランス判定
信号の出力が停止までアンバランス修正行程を実行する
信号を出力する構成である。

作用上記第１の技術的手段では、脱水開始時の外槽の位置
を検知し、あらかじめ記録されている外槽の定位置の基
準値と比較することにより、衣類等のかたより状態を検
知するようにしたものである。

第２の技術的手段は、外槽の位置検知を排水行程の開
始前に実施することにより、衣類のかたよりの補正工程
実施の際の効率を向上させる。

第３の技術的手段は、外槽の定位置の基準値の制度を
向上させるために、複数回のデータを処理することによ
り精度の高い基準値を算出することができる。

第４の技術的手段は、外槽の位置検知と撹拌翼の小き
ざみ反転によるアンバランス修正行程とを交互に実施す
ることにより、最適な布のバランス状態で脱水行程を開
始できる。

実施例以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説
明する。

まず、本発明の第１の実施例を第１図〜第５図を用い
て説明する。第１図において、外装体13の内部に洗濯兼
脱水槽14が設けられ、前記洗濯兼脱水槽14の内底面に
は、重量ｍの衣類等15を洗濯動作時に撹拌する撹拌翼16
が配設されている。そして前記洗濯兼脱水槽14の外周部
には外槽17が設けられている。また18は吊り棒、19はサ
スペンション、20はメカケース、21は駆動モータ、22は
小プーリ、23はＶベルト、24は大プーリ、25は安全スイ
ッチであり、各構成部品は従来例と同様である。

一方、外槽17の下方には、外槽17の水平方向の位置を
検知する位置検知手段26が配設され、この位置検知手段
26の信号が、記録手段27及び比較手段28に送られる。ま
た29は制御手段であり、脱水洗濯機に使用するモータ21
等の各負荷30に制御信号を送る働きを有している。

第１図において、吊り棒18は鉛直方向にθの角度を持
つと同時に、スプリング19は外槽17内に水及び衣類15等
の重量が印加された場合、全圧縮するように設定されて
いる。（通常この全圧縮は、水や衣類等及びモータ21を
含む駆動装置を固定した外槽17の重量が20〜30kgになっ
た際に生じるように設定される。）次に第２図および第３図を用いて外槽17の位置の変化
をモデル化して説明する。

第２図において、31,32は吊り棒モデルであり、それ
ぞれ鉛直方向に対しθ₁，θ₂の角度を有している。（通
常脱水洗濯機においては、４本の吊り棒を使用するがこ
こでは説明を簡略化するために２本の吊り棒モデルで説
明する。）また34は外槽17のモデルロッドであり、この
重量Ｍには、駆動モータ21を含む駆動装置及び洗濯兼脱
水槽14内の衣類等15の重量そして水の重量をも含んでい
る。通常外槽17及びそれに関連した脱水洗濯機の構成部
品のバランスはとられてろるため、第２図におけるモデ
ルロッド34の重心は中央にあることになる。すなわちl₁
＝l₂となっている。したがって、吊り棒モデル32,33と
モデルロッド34を結ぶリンクL₁，L₂にかかる鉛直方向の
力K₁，K₂はとなり、リンクL₁，L₂に作用するK₁，K₂は一致する。

第３図、リンクに印加される鉛直方向の力を分解し、
水平方向の力に分けるためのベクトル図である。なお、
このベクトル図は、吊り棒18により吊られている脱水洗
濯機の構成部品の重心からなる平面におけるものであ
る。第３図に示すようにリンクL₁に作用する鉛直方向の
力K₁は、吊り棒をモデル32（鉛直方向に対しθ₁の角度
を有している。）の方向の力K₁cosθ₁とその直角成分の
K₁sinθ₁とに分解される。またこのK₁sinθ₁を水平方向
の力に分解するとK₁sinθ₁cosθ₁となる。すなわちこの
ことを言い換えると、鉛直方向にθ₁の角度を有し、ま
た鉛直方向にK₁なる力が作用するリンクL₁には、水平方
向の力として K₁sisθ₁cosθ₁の力が作用することを意味している。ま
たこのK₁sinθ₁cosθ₁は（２）式のとおり分解できる。

すなわち水平方向の作用力はθ₁が０°〜45°の間で増
加する関数となっている。

通常、脱水洗濯機の組み立て状態では、複数個の吊り
棒18と、鉛直方向の角度（吊り棒18により吊られている
構成部品の重心を含む平面における。）はすべて同一で
あるため、各リンクに作用する鉛直方向の力が同一量、
すなわち重心が各リンクの中心であるならば、各リンク
に作用する水平方向（重心方向に向って逆方向）の力も
第３図に示したとおり、同一になる。

しかしながら、第１図に示すように衣類等15の洗濯兼
脱水槽14内での洗濯動作によるかたよりのため、吊り棒
18により吊られている脱水洗濯機の構成部品の重心が移
動した場合には、第２図および第３図を用いて説明した
とおり、各リンクに作用する鉛直方向の力に差が生じる
ことになる（（１）式参照）。したがって各リンクに作
用する重心方向と逆方向で水平方向の力に差が生じるこ
とになる。

この結果、吊り棒18に吊られた構成部品が移動Ｄ、吊り
棒18と鉛直方向との角度θが各吊り棒別に、（３）式を
満足するまで変化する。

（３）式においてｎは吊り棒の数 K_nはｎ番目の吊り棒のリンク部に作用する鉛直方向の力 θ_nはｎ番目の吊り棒と鉛直方向との角度（重心を含む平面） K_nsinθ_ncosθ_nはベクトル量とする。

以上の内容から明らかなように、吊り棒18に吊られた
脱水洗濯機の構成部品の重心が、当初の状態より移動す
れば、吊り棒18と鉛直方向の角度θが変化するため、こ
の結果、吊り棒18に吊るされた構成部品の水平位置が変
化することがわかる。

したがって、スプリング19が全圧縮され、吊り棒18に
吊るされた脱水洗濯機の構成部品（衣類等15を含む）
が、吊り棒18にのみ吊られた状態であれば重心の変化、
すなわち回転時の振動の大きさを予測することが可能と
なる。

第４図は、脱水洗濯機を実際に使用して、洗濯開始前
と洗濯終了後の脱水洗濯機の外槽17の水平方向の移動量
を横軸に、また脱水洗濯機の脱水運転時の外装体13の振
動の大きさを縦軸に示した上、実験から得られたデータ
をもとに描いたグラフである。

第４図に示すとおり、外槽17の移動量が増加するにつ
れて振動の大きさも同時に増加する傾向にある。また、
外槽17の移動量がある一定値を越えると、外槽17が、外
装体13に衝突し、脱水起動が不可能となる傾向があきら
かに見られる。

以上、第１図〜第４図を用いて説明した内容にもとづ
き、本発明の第１の実施例を示した第５図のフローチャ
ートの流れにより説明する。

一般に使用者は、洗濯兼脱水槽14内に衣類等15を投入
後、洗剤を入れ、洗濯開始のスイッチを入れる。この操
作により、制御手段29は、ステップ35で給水弁等を開放
させることにより、水道水の流入を開始させる。洗濯兼
脱水槽14内にある一定量の水が満たされれば制御手段29
は給水を中止し、ステップ36の洗濯動作に移行する。す
なわちモータ21を回転させ小ブーリ22,Vベルト23,大プ
ーリ24,メカケース20を介して、撹拌翼16を回転させ、
衣類等15を撹拌させる。次にステップ37に移り、制御手
段29はモータ21を小きざみに反転させ、衣類等15のバラ
ンスを補正する。ステップ38で排水弁等を動作させ、排
水行程を行う。排水行程終了後、ステップ39が位置検知
手段26により外槽17の位置を測定し、あらかじめ記録手
段27に記録されているバランスが正確にとれている状態
の外槽177の位置との差を算出する。この差が、記録手
段27に記録されている許容範囲値の範囲内にはいってい
るかを、ステップ40で、比較手段28により判定し、許容
範囲内であれば、ステップ41の脱水開始動作へ移行し、
許容範囲外があれば、（ａ）の方法として製品の動作そ
のものをストップさせるか、（ｂ）の方法として再度ス
テップ36にもどり、洗濯行程からやりなおすか、いずれ
かの方法をとることにより、衣類等16の片寄りによる脱
水起動時の異常振動，騒音等を脱水行程を開始する前
に、未然に防止することが可能となる。

次に本発明の第２の実施例について、第６図のフロー
チャートを利用して説明する。

第６図において、ステップ42,43,44は第１の実施例と
同一であり説明を省略する。

第１の実施例では、排水工程の終了後に、外槽位置検
知を実行したが、本実施例においてはステップ44の布の
バランス補正の直後に、ステップ45として外槽位置検知
を実行し、ステップ46において、第１の実施例と同様に
あらかじめ記録手段27に記録された外槽17の定位置のデ
ータとの差と、あらかじめ記録手段27に記録された許容
値との比較を比較手段28により実施し、許容範囲内であ
れば、ステップ47の排水工程に移行し、許容範囲外であ
れば、再度ステップ43の洗濯動作に返り、布のバランス
を補正する。したがってこの実施例では、排水を実施せ
ずに衣類等15のかたよりを検知できるため、水と時間の
大幅な節約が可能となる。

第７図は、本発明の第３の実施例について示したフロ
ーチャートである。

すなわち、第1,2の実施例においては、外槽17の定位
置をあらかじめ、記録手段27で記録して、比較手段28に
データを転送していたが、この方式ではたとえば、脱水
洗濯機の設置面が傾斜している場合などは、正規の外掃
17の定位置と記録手段27のデータとには差が生じ、正確
なバランスの把握ができなくなる。したがって第３の実
施例では第７図のフローチャートに示すように、ステッ
プ48の給水後の洗濯兼脱水槽14内に一定量の水が入った
直後に、ステップ49において、制御手段29の信号により
位置検知手段26が外槽17の位置を検知し、この検知値と
前回の洗濯動作もしくはすすぎ動作において同様にして
測定し、記録手段27に入力されていた入力値とを加え、
この加えた値を1/2し、初期外槽位置とし、ステップ51
において、記録手段27に記録する。そして以後のアンバ
ランス判定の際の比較値として使用する。この洗濯動作
前の状態では衣類等は撹拌されておらずバランスは比較
的とれているので外槽17はほぼ定位置にある。したがっ
てこの方式を使用すれば、洗濯動作等を繰り返すたび記
録手段に記録されている外槽17の定位置の入力値の精度
は向上し、より精度の高いアンバランス検知が可能とな
る。

次に第８図を利用して、本発明の第４の実施例につい
て説明する。第８図において、ステップ52の給水，ステ
ップ53の洗濯動作，ステップ54の布のバランス補正は第
1,第２の実施例と同様であり、ここでは説明を省略す
る。ステップ55において、位置検知手段26による外槽17
の位置を測定し、あらかじめ記録されている外槽17の位
置との差を算出し、この差と記録手段27に記録されてい
る許容範囲値の範囲内にはいっているかを、ステップ56
で比較手段28により判定し、許容範囲内なら、ステップ
56の排水行程に移行し、範囲外であれば、本実施例では
ステップ54の布のバランス補正の項へもどる。通常ステ
ップ54は数秒間の撹拌翼16の小きざみ反転であり、この
ステップ54,55,56のフィードバック回路は、第1,第２の
実施例と比べて、非常に早い回路となり、速かに布類等
15のバランスを補正することが可能となる。

なお、本実施例では、布のバランス補正のステップを
導入したが、この動作を短時間の洗濯動作に変えても、
本発明の効果に変わりはない。

発明の効果以上の実施例から明らかなように、本発明によれば、
脱水動作を開始することなく、洗濯兼脱水槽内の衣類等
のバランスを検知することができるため、脱水起動時の
振動，騒音の異常発生を未然に防ぐことができる。ま
た、外槽位置検知を排水動作の前に実施することによ
り、時間と水の無駄を省くことができ、また、洗濯動作
の開始前に外槽の位置検知を実行し、記録手段にその位
置検知のデータを複数個平均化して記録し、外槽の定位
置データとすることにより、設置面が傾斜面等の時に生
じる初期設定値と外槽の設置面上での定位置との差の発
生を防ぎ、設置面に影響されないバランス検知が可能と
なる。

また、フィードバックのループを、布のバランス補正
のステップにより初めることにより、より短時間にバラ
ンス状態を検知するループが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の脱水洗濯機の構成を示すブロック図、
第２図は外槽及び吊り棒のモデル図、第３図は同ベクト
ル線図、第４図は外槽の移動量と振動の大きさの相関を
示したグラフ、第５図は本発明の第１の実施例の制御内
容を示すフローチャート、第６図は本発明の第２の実施
例の制御内容を示すフローチャート、第７図は本発明の
第３の実施例の制御内容を示すフローチャート、第８図
は本発明の第４の実施例の制御内容を示すフローチャー
ト、第９図は従来の脱水洗濯機の断面図である。 13……外装体、14……洗濯兼脱水槽、16……撹拌翼、17
……外槽、18……吊り棒、19……サスペンション、21…
…モータ、26……位置検知手段、27……記録手段、28…
…比較手段、29……制御手段。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】外装体に、複数個のサスペンションを含む
吊り棒により防振支持された外槽と、前記外槽内に回転
自在に配した洗濯兼脱水槽と、前記洗濯兼脱水槽の内底
部に回転自在に配した撹拌翼と、前記撹拌翼もしくは洗
濯兼脱水槽を回転させるモータと、外槽の位置検知手段
と、外槽の定位置を基準値データとして記録する記録手
段と、脱水洗濯機のモータ等の各負荷を制御して洗濯動
作を実行する制御手段と、位置検知により得られたデー
タと記録手段のデータとを比較する比較手段とを備え、
前記比較手段は前記制御手段からの位置検知開始信号を
受けて位置検知手段により得られたデータと、記録手段
のデータとを比較し、この両者の差のデータが、あらか
じめ定められた範囲の内か外かを判断して洗濯兼脱水槽
内の衣類のアンバランス状態を判断する脱水洗濯機。
【請求項２】制御手段は、撹拌終了後から排水前までに
位置検知開始信号を出力する請求項１記載の脱水洗濯
機。
【請求項３】記憶手段は、洗濯作業もしくはすすぎ作業
の開始直前の位置検知手段からのデータを複数個記憶
し、複数のデータを平均化して基準値データとする請求
項１記載の脱水洗濯機。
【請求項４】制御手段は、比較手段からのアンバランス
判定信号の出力が停止するまでアンバランス修正行程を
実行する請求項１記載の脱水洗濯機。